Embedded Files
Z minulých článků víme, že neinerciální vztažná soustava (NIVS) je taková soustava (těleso), která se vzhledem k nám pohybuje jinak než rovnoměrně přímočaře (to znamená s určitým zrychlením).
Myšlenkový experiment:
Myšlenkový experiment:
Pozorování pohybu izolovaného tělesa (kuličky) ve vagónu, který se pohybuje po přímé trati pohybem rovnoměrně zrychleným (a = konstanta).
Pohyb kuličky vzhledem k pozorovateli na nástupišti (v IVS)
Pohyb kuličky vzhledem k pozorovateli na nástupišti (v IVS)
kulička vzhledem k IVS (spojená se zemským povrchem) je v klidu
zadní stěna vagónu se přibližuje ke kuličce
na kuličku nepůsobí žádná síla
Pohyb kuličky vzhledem k pozorovateli ve vagónu (v NIVS)
Pohyb kuličky vzhledem k pozorovateli ve vagónu (v NIVS)
kulička se dala do zrychleného pohybu směrem k zadní stěně vagónu se zrychlením -a
v NIVS na kuličku začala působit síla FS
FS = m.(-a)
FS = m.(-a)
FS ... SETRVAČNÁ SÍLA
FS ... SETRVAČNÁ SÍLA
Shrnutí myšlenkového pokusu:
Shrnutí myšlenkového pokusu:
V neinerciálních vztažných soustavách nezůstává izolované těleso v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu. Na těleso v NIVS působí setrvačná síla FS = m ∙ (-a), vznikající jako důsledek zrychleného pohybu soustavy.
V neinerciálních vztažných soustavách nezůstává izolované těleso v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu. Na těleso v NIVS působí setrvačná síla FS = m ∙ (-a), vznikající jako důsledek zrychleného pohybu soustavy.
DŮSLEDKY MYŠLENKOVÉHO POKUSU
DŮSLEDKY MYŠLENKOVÉHO POKUSU
1) Setrvačná síla nemá původ ve vzájemném silovém působení těles ale v NIVS, proto k ní neexistuje reakce.
1) Setrvačná síla nemá původ ve vzájemném silovém působení těles ale v NIVS, proto k ní neexistuje reakce.
2) V NIVS neplatí 1. a 3. NPZ (2. NPZ platí, počítáme-li i se setrvačnými silami).
2) V NIVS neplatí 1. a 3. NPZ (2. NPZ platí, počítáme-li i se setrvačnými silami).
3) Setrvačné síly existují pouze v NIVS (v IVS setrvačné síly neexistují).
3) Setrvačné síly existují pouze v NIVS (v IVS setrvačné síly neexistují).
SETRVAČNÉ SÍLY V PRAXI
SETRVAČNÉ SÍLY V PRAXI
A) Těleso o hmotnosti m kabině výtahu
A) Těleso o hmotnosti m kabině výtahu
kabina v klidu nebo v pohybu rovnoměrném přímočarém
velikost výsledné síly
F = FG
F = mg
kabina se pohybuje se zrychlením a směrem vzhůru
velikost výsledné síly
F = FG + FS
F = mg + ma
člověk pociťuje zvětšení tíhy
kabina se pohybuje se zrychlením a směrem dolů
velikost výsledné síly
F = FG - FS
F = mg - ma
člověk pociťuje zmenšení tíhy
kabina se pohybuje volným pádem
velikost výsledné síly
F = 0
BEZTÍŽNÝ STAV
B) Odstředivá síla
B) Odstředivá síla
Např.: cestující v autobuse, který projíždí zatáčku tvaru kružnicového oblouku, na cestující působí síla, která tlačí cestující do oken autobusu, na vnější straně zatáčky (z hlediska pozorovatele v autobuse (v NIVS))
jedná se o sílu setrvačnou, kterou v tomto případě nazýváme ODSTŘEDIVOU (FO)
FO = - Fd, FO = m ∙ ad
VLASTNOSTI ODSTŘEDIVÉ SÍLY
je to síla setrvačná (existuje pouze v NIVS)
má směr poloměru ven ze středu kružnice
pro její velikost platí:
FO = m.ad = m.v2/r = m.ω2.r
FO = m.ad = m.v2/r = m.ω2.r
ŘEŠENÁ ÚLOHA
ŘEŠENÁ ÚLOHA
Cyklista jedoucí po přímé betonové silnici rychlostí 27 km/h vjede náhle do zatáčky o poloměru 25 m. Jak musí cyklista jet, aby zatáčku bezpečně projel? (g = 10 m/s2) Tření a odpor vzduchu zanedbejte.
Zápis a řešení:
Nákres:
Odpověď:
Aby se cyklista při jízdě nepřeklopil, musí se naklonit o úhel 13° dovnitř zatáčky.
Page updated
Google Sites
Report abuse